trabalho de terraplanagem dique de contenção

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO

ADSON AISLAN NOVAES BALBINO ALBERTO FREDERICO SALUME COSTA

BRIAN EGÍDIO SILVA TEIXEIRA MAYKON BARTH OLIVEIRA DIAS NATAN TRANCOSO GONÇALVES

RAFAEL GEGENHEIMER DE ALMEIDA TALLES SONEGHETI BORLOTI

PROJETO DE TERRAPLANAGEM PARA CONSTRUÇÃO DE UM DIQUE DE CONTENÇÃO DE CHEIAS NA CIDADE DE BOM

JESUS DO NORTE (ES)

VITÓRIA DEZEMBRO, 2009.

ADSON AISLAN NOVAES BALBINO ALBERTO FREDERICO SALUME COSTA

BRIAN EGÍDIO SILVA TEIXEIRA MAYKON BARTH OLIVEIRA DIAS NATAN TRANCOSO GONÇALVES

RAFAEL GEGENHEIMER DE ALMEIDA TALLES SONEGHETI BORLOTI

PROJETO DE TERRAPLANAGEM PARA CONSTRUÇÃO DE UM DIQUE DE CONTENÇÃO DE CHEIAS NA CIDADE DE BOM

JESUS DO NORTE (ES)

VITÓRIA DEZEMBRO, 2009.

Trabalho de elaboração de projeto e orçamento para construção de um dique de contenção de cheias do Rio Itabapoana na cidade de Bom Jesus do Norte (ES), apresentado ao professor Fábio Márcio Bisi Zorzal, da disciplina de Terraplanagem do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo – IFES, para obtenção de pontos para aprovação no sexto semestre do Curso Técnico de Infra-Estrutura de Vias de Transportes e Estradas.

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SUMÁRIO

SUMÁRIO ........................................................................................................... I

LISTA DE FIGURAS......................................................................................... III

1.0 - APRESENTAÇÃO DO PROBLEMA ......................................................... 1

2.0 - SOLUÇÕES PARA CONTENÇÃO DE CHEIAS ....................................... 3

3.0 - DIQUE DE TERRA COM RECOBRIMENTO DE ENROCAMENTO.......... 7

4.0 - TRAÇADO GEOMÉTRICO........................................................................ 8

4.1 - GEOMETRIA BASE DA SEÇÃO TRANSVERSAL ................................................ 8

4.2 - EIXO DO DIQUE E ESTAQUEAMENTO............................................................. 9

4.3 - SEÇÃO TRANSVERSAL TÍPICA................................................................... 11

5.0 - DEMARCAÇÃO DAS FRENTES DE SERVIÇO...................................... 13

6.0 - JAZIDAS E ZONAS DE BOTA-FORA..................................................... 14

6.1 – JAZIDAS DE SOLO ................................................................................... 14

6.1.1 – Plano de escavação das jazidas de solo ................................... 15

6.2 – JAZIDAS DE PEDRAS................................................................................ 16

6.2.1 – Plano de escavação da jazida de pedras ................................... 16

6.3 – ZONAS DE BOTA-FORA ............................................................................ 16

7.0 - ESPECIFICAÇÃO DOS SERVIÇOS........................................................ 17

7.1 - EXPLORAÇÃO DE JAZIDAS DE SOLOS......................................................... 17

7.1.1 – Limpeza da camada vegetal em jazida....................................... 18

7.1.2 – Escavação, carga e transporte de material ............................... 18

7.1.3 – Expurgo de jazida ........................................................................ 19

7.1.4 – Indenização de jazida .................................................................. 20

7.2 - EXPLORAÇÃO DE JAZIDA DE PEDRAS......................................................... 20

7.2.1 – Escavação, carga e transporte de material da jazida ............... 20

7.2.2 – Indenização de jazida .................................................................. 21

7.3 - LIMPEZA E DESMATAMENTO DA FRENTE DE SERVIÇO .................................. 21

7.4 – DEPOSIÇÃO DE MATERIAL NO BOTA-FORA................................................. 21

7.4.1 – Transporte e descarga de material inservível ........................... 22

7.4.2 – Compactação de bota-fora.......................................................... 22

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7.5 – EXECUÇÃO DO ATERRO ........................................................................... 22

7.5.1 – Compactação do aterro ............................................................... 23

7.6 – EXECUÇÃO DO ENROCAMENTO................................................................. 24

8.0 – ESPECIFICAÇÃO DA DISTÂNCIA MÉDIA DE TRANSPORTE ............ 26

9.0 – PLANILHA ORÇAMENTÁRIA................................................................ 27

10.0 – CRONOGRAMA FÍSICO....................................................................... 30

11.0 - ANEXOS................................................................................................ 36

REFERÊNCIAS................................................................................................ 47

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LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 – LOCALIZAÇÃO DA CIDADE DE BOM JESUS DO NORTE (MARCADOR “A”),

RETIRADA DO SOFTWARE GOOGLE EARTH. ....................................................... 1

FIGURA 2 - EFEITO DA CHUVA NA CABECEIRA DO RIO ITABAPOANA SOBRE A CIDADE DE

BOM JESUS DO NORTE (ES). FONTE: GAZETA ONLINE. ..................................... 2

FIGURA 3 - SEÇÃO BASE DO TRAÇADO GEOMÉTRICO ................................................ 9

FIGURA 4 - EIXO DO DIQUE AFASTADO 10,5 METROS DA MARGEM DO RIO. .................. 9

FIGURA 5 - DETALHE DA DISTÂNCIA DO EIXO À MARGEM.......................................... 10

FIGURA 6 - SEÇÃO TRANSVERSAL DA ESTACA INICIAL ............................................. 11

FIGURA 7 - DEMARCAÇÃO DAS FRENTES DE SERVIÇO ............................................. 13

FIGURA 8 - MAPEAMENTO DAS JAZIDAS E ZONAS DE BOTA-FORA ............................. 14

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1.0 - Apresentação do problema

O município de Bom Jesus do Norte está localizado no extremo sul do

Espírito Santo e sofre com seguidas enchentes, causadas pelas cheias no Rio

Itabapoana, que divide os Estados do Espírito Santo e do Rio de Janeiro.

Essas cheias são agravadas pela sinuosidade do Rio, que possui baixa

declividade.

Com uma área territorial de apenas 89 km², Bom Jesus do Norte possui

9318 habitantes segundo a contagem da população realizada em 2007, pelo

IBGE. É limítrofe com as cidades de São José do Calçado e Apiacá, no Espírito

Santo; e Bom Jesus do Itabapoana, no Rio de Janeiro (está também sofre com

as enchentes pelos mesmos motivos que Bom Jesus do Norte).

�Figura 1 – Localização da cidade de Bom Jesus do Norte (marcador “A”), retirada do software

Google Earth.

A partir de levantamento topográfico e da visita in loco constatou-se que

o Rio, durante a última cheia ocorrida no início do ano de 2009, atingiu a cota

51 metros, sendo que a cota de sua margem na cidade é de 50 metros, ou

seja, a área da cidade que tem cota menor que 51 metros sofreu as

conseqüências das cheias provocadas por chuvas intensas, principalmente na

cabeceira do Rio, em Caparaó, Minas Gerais.

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Tal situação fica evidenciada com as notícias veiculadas na imprensa

capixaba, até mesmo na imprensa nacional, no início deste ano. Segundo o

site G11, o nível do Rio Itabapoana subiu mais de quatro metros que o normal,

afetando várias cidades, entre elas, Bom Jesus do Norte e Apiacá (ES). O site

Gazeta Online informa que dentro da cidade de Bom Jesus do Norte a água

atingiu meio metro de altura. A água teria vindo da cabeceira do rio, no Alto do

Caparaó, segundo a Defesa Civil2. Para moradores, foi a maior enchente dos

últimos 30 anos: 90% da população foi afetada e a entrada e saída para outros

municípios foi impedida pela água3. Foi declarada situação de calamidade

pública4:

Figura 2 - Efeito da chuva na cabeceira do rio Itabapoana sobre a cidade de Bom Jesus

do Norte (ES). Fonte: Gazeta Online.

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Essa situação se repete todo ano, agravando os problemas de saúde

pública e as condições sócio-econômicas dos moradores, que pressionam as

Prefeituras a tomar medidas mitigatórias.

��1 http://g1.globo.com/Noticias/Rio/0,,MUL944692-5606,00-ENCHENTES+VOLTAM+A+CASTIGAR+O+NORTE+E+NOROESTE+FLUMINENSE.html

2 http://gazetaonline.globo.com/_conteudo/2009/04/73494-rio+itabapoana+sobe+e+comeca+alagar+bom+jesus+do+norte.html 3 http://gazetaonline.globo.com/_conteudo/2009/01/484022-bom+jesus+do+norte+vive+pior+enchente+dos+ultimos+30+anos.html 4 http://oglobo.globo.com/pais/mat/2009/01/12/espirito-santo-confirma-cinco-mortes-por-leptospirose-apos-as-chuvas-655822222.asp

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2.0 - Soluções para contenção de cheias

A finalidade deste trabalho é apresentar soluções para o problema de

cheias na cidade de Bom Jesus do Norte. Existem dois tipos de soluções para

conter cheias, que são elas: estruturais e não-estruturais. Dentre as formas

estruturais, salientam-se diques e estruturas de contenção (barragens),

reservatórios, dragagem do fundo do rio, alargamento e aprofundamento da

seção transversal, canalização do rio e retificação do leito. Já entre as soluções

não-estruturais, pode-se ressaltar a implantação de sistemas de alerta e

prevenção de cheias e a demarcação de áreas da cidade que podem sofrer

com alagamentos.

O problema das cheias na cidade é histórico, datado desde sua

fundação. Todo ano, a população sofre com os problemas decorrentes das

inundações. As soluções não-estruturais apresentadas, que consistem num

sistema que emitiria alertas às autoridades de defesa civil conforme o Rio se

elevasse de nível e na demarcação de áreas com potencial de inundação, são

de menor custo, entretanto não são as mais eficientes, tendo em vista a

dificuldade em evacuar a maior parte da população e o tempo que isso levaria,

também pelo fato de que as cheias duram vários dias, já que o período de

dezembro pra janeiro é o período de chuvas mais intensas na região, conforme

mostram os dados hidrológicos já levantados semestre passado em Hidrologia.

Então geraria uma dificuldade ainda maior quanto ao local para onde essas

pessoas seriam levadas, o custo e a dificuldade de logística que isso

acarretaria.

Considera-se mais eficiente utilizar de soluções estruturais, pois seu

elevado custo em relação a um sistema de alerta, por exemplo, é compensado

pela sua eficácia e pelo seu potencial paisagístico e humanístico, que irá dotar

a cidade de uma nova personalidade e auto-estima, representando um marco

no desenvolvimento da mesma e do Sul do Estado.

Salienta-se que qualquer intervenção estrutural nas margens do Rio

Itabapoana afetaria as outras cidades que o margeiam, porém, para fins

didáticos da disciplina de Terraplanagem, o presente trabalho ater-se-á

somente a cidade de Bom Jesus do Norte (ES) e às intervenções que utilizem

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o máximo possível dos conteúdos da disciplina. Também por esse motivo,

define-se como solução para contenção das cheias na cidade, a construção de

uma barragem na margem do Rio, que se denomina dique de contenção de

cheias.

Conforme o Professor M. Marangon (Unidade 5, Tópicos em Geotecnia

e Obras de Terra, UFJF, 2004), existem os seguintes tipos de barragem:

1) Concreto em Gravidade;

2) Concreto em Arco;

3) Terra;

4) Enrocamento.

O tipo de barragem a ser escolhido num projeto de contenção de cheias

ou de implantação de barragem de usina hidrelétrica, por exemplo, deverá

seguir alguns critérios e estudos para posterior definição do tipo adequado.

Tais critérios são:

1) Segurança da obra, que envolve as características do próprio local

como condições geológicas e espaciais, configuração do vale, dimensões da

obra e nível de urbanização na margem do rio;

2) Custo da obra, que é função do preço, disponibilidade do material

construtivo, deslocamento de máquinas e mobilização da obra.

Entre os estudos necessários para definição do tipo de barragem do

projeto que envolvem os critérios acima, destacam-se:

1) Topografia (seção transversal e perfil longitudinal do rio, área a ser

inundada e área de locação da barragem);

2) Hidrologia (vazão de curso nas alternativas propostas);

3) Geologia e condições para fundação (tipos de rochas e solos

existentes na região e estudo dos materiais de construção e de sua

disponibilidade).

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Com as informações geradas pelos estudos acima especificados, inicia-

se a escolha do tipo de barragem mais adequado e de suas dimensões. Depois

o custo do empreendimento será mensurado e a partir dele toma-se a decisão

final.

Como o presente trabalho é da disciplina de terraplanagem e há uma

restrição de tempo e pessoal, não se atem a todos os estudos necessários

para a definição do tipo de barragem. Entretanto, tecem-se as seguintes

considerações sobre cada tipo em relação ao problema em questão.

As barragens em concreto em gravidade e em arco, de modo geral, são

mais resistentes e apresentam menor custo de manutenção, entretanto sua

altura é limitada pela resistência das fundações. Conforme informação prévia

dos estudos existentes e disponibilizados pela Prefeitura, o solo da margem do

Rio é bastante compressível, composto por argilas e areias argilosas e água

percolada, numa faixa de cerca de dois metros de profundidade. Tais

condições geológicas afetariam a fundação de um dique em concreto,

tornando-o mais caro e mais difícil de executar.

Já as barragens de terra são a forma mais elementar na Engenharia. Há

barragens desse tipo datadas de 504 A.C., no Ceilão, visando armazenamento

de água para irrigação. Elas se prestam para qualquer tipo de fundação, desde

rocha compacta até solos constituídos de materiais moles e não-consolidados.

Elas se dividem em homogêneo e zonado:

a) Homogêneo: composto de uma única espécie de material,

excluindo-se a proteção do talude. O material precisa ser

impermeável, para formar uma barreira adequada contra a

água;

b) Zonado: é o tipo representado por uma zona central

impermeável, envolvida por camadas de materiais mais

impermeáveis, como areia, cascalho e fragmentos de rocha.

As barragens de enrocamento são aquelas em se utilizam blocos de

rocha de tamanho variável e uma membrana impermeável na face exposta à

água. A rocha que preenche a maior parte da barragem precisa ser inalterada

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pelas ações do tempo, ou seja, não degradáveis. A retirada, transporte e

deposição dessas rochas não degradáveis apresentam um custo que só se

justifica em áreas onde o custo do concreto é maior ou onde ocorresse

escassez de materiais terrosos ou excesso de rochas duras.

Diante da análise acima, parte-se para definição final do tipo a ser

utilizado nesse trabalho. Cabe ressaltar que há certa carência de estudos e do

orçamento, o que atrapalharia a escolha final. Porém, por fins didáticos,

limitam-se as justificativas para isso. Inicialmente, descartam-se as barragens

do tipo de concreto, sejam elas em arco ou de gravidade, pois contem pouca

movimentação de terra e também por se tratar de margem de rio, que

apresenta solo mole e compressível, o que torna essa solução cara e difícil de

executar. Como as barragens de terra podem ser feitas, de forma geral, em

qualquer tipo de fundação, elas se apresentam como o melhor tipo para esse

trabalho. E para proteção do talude exposto à ação da água, define-se como

solução recobri-la com uma camada de enrocamento.

Portanto, a solução para a contenção de cheias na cidade é um dique de

terra com enrocamento recobrindo o talude exposto à água.

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3.0 - Dique de terra com recobrimento de enrocamento

A partir de levantamento topográfico e da visita in loco constatou-se que

o Rio, durante a última cheia ocorrida no início do ano de 2009, atingiu a cota

51 metros, sendo que a cota de sua margem na cidade é de 46 metros, em

média, ou seja, a área da cidade que tem cota menor que 51 metros sofreu as

conseqüências das cheias provocadas por chuvas intensas, principalmente na

cabeceira do Rio, em Caparaó, Minas Gerais.

O dique proposto é caracterizado por um trapézio com 3 metros na base

menor (superior) e sua altura varia conforme a cota da base, pois ela é função

da diferença entre a cota de enchente máxima (51 metros) e a cota da base

naquela seção.

O recobrimento do talude com enrocamento não faz parte das

dimensões do trapézio especificadas acima. A faixa de pedras tem espessura

de 1 metro e localiza-se na lateral do trapézio exposta ás águas do Rio. O

escoramento dessas pedras se dará pelo leito submarino do próprio Rio, que

não foi considerado nesse trabalho devido à indisponibilidade de dados

suficientes de topografia e geotecnia do local.

Realizou-se um traçado geométrico, com a ajuda do software AutoCAD

2009, que representa o percurso do dique pela margem esquerda do Rio, que

se defronta à Bom Jesus do Norte.

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4.0 - Traçado Geométrico

Após elaboração de traçado provisório para o dique, que foi apresentado

na versão preliminar do presente trabalho, partiu-se para uma análise

minuciosa das soluções técnicas propostas. Desse modo, a equipe de trabalho

optou por refazer o traçado inicial, agora considerando os elementos de

geometria, como o contorno das curvas do rio com seus pontos notáveis, e

novas condicionantes do projeto, detalhadas a seguir.

4.1 - Geometria base da seção transversal

Inicialmente, calculou-se a distância média da margem do rio até o eixo

do dique. Para tanto, definiu-se a proporção do aterro em 3/2 (leia-se 3 metros

na horizontal para 2 metros na vertical). Também se estimou uma altura média

do corpo de terra em 6 metros, já que, como citado anteriormente, a margem

do rio tem cerca de 45 metros e a cota de inundação na cidade foi de 51

metros, portanto, subtraindo 51 e 45, obtém-se 6 metros de altura do dique. Em

síntese, os dados da seção base até agora são os seguintes:

• Altura = H = 51 – 45 = 6 metros

• Proporção = 3/2

• Base menor = 2L = 3 metros

Para se obter a saia do aterro e, assim, a base maior, fez-se uma regra

de três simples relacionando a altura do dique e a proporção do aterro: a altura

(H) está para 2 (proporção do aterro na vertical), assim como Y está para 3

(proporção do aterro na horizontal). Isso feito, a largura da saia do aterro é de 9

metros. Desse modo, a base maior é igual à soma das saias (2Y) com a base

menor (2L). Efetua-se o cálculo e obtém-se o valor da base maior como 21

metros.

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Abaixo, representação da seção base:

Figura 3 - Seção base do traçado geométrico

Para se saber a distância da margem do rio até o eixo do dique, basta

somar a saia do aterro (Y = 9 metros) com metade da base menor (L = 3/2 =

1,5), obtendo 10,5 metros, já que o dique se inicia a partir da margem do rio.

4.2 - Eixo do dique e estaqueamento

Com a distância da margem ao eixo do dique definida, partiu-se para o

traçado propriamente dito do eixo, que se inicia do ponto mais alto, ao norte,

até o mais baixo, ao sul. Em seu início, a cota da margem é 46,165 metros e no

seu fim é de 45,419 metros. A seguir, ilustração do eixo do rio, localizado à

10,5 metros da margem:

Figura 4 - Eixo do dique afastado 10,5 metros da margem do rio.

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Figura 5 - Detalhe da distância do eixo à margem

A distância do eixo à margem pode variar de 10,5 metros em alguns

pontos, tendo em vista a conveniência geométrica para projeto.

O comprimento do dique de contenção de cheias é de 3281,83 metros,

equivalendo a 164 + 1,83 estacas. A Estaca Inicial (Ei = 0) localiza-se ao norte

e segue até a Estaca Final (Ef = 164+1,83).

Estaca inicial do dique

Estacas 1 a 4

Distância do eixo do dique à margem de 10,5 metros

Margem do Rio

� 11

4.3 - Seção Transversal Típica

Após estaqueamento do eixo do dique, segue para a elaboração das

seções transversais da estrutura. Como a cota da margem do Rio é de 45

metros em média, utilizar-se-á de uma única seção tipo para todo o dique.

Abaixo, seção transversal típica.

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Figura 6 - Seção transversal da estaca inicial �

Na seção transversal típica, a cota da margem do rio é de

aproximadamente 45 metros. A altura do dique é resultado da subtração entre

a cota máxima de enchente (51 metros) e a cota da margem (45 metros), que é

6 metros.

A profundidade média do Rio foi considerada igual a 2 metros, para

facilitar os cálculos do enroncamento, cuja camada tem um metro de

espessura, quando dentro da água passa a ocupar um espaço maior, tendo em

vista que as pedras precisam de uma base para serem estabilizadas e esta

será o leito do Rio.

A área do trapézio de aterro de terra da seção é de 72 m². A área da

faixa de enrocamento é 10,42 m². Multiplicando a área pelo comprimento da

estaca, que é 20 metros, obtém-se o volume de 1440,00 m³ de solo e 208,40

m³ de pedras não-degradáveis para enrocamento.

Já os volumes para todo o comprimento do dique são obtidos multiplicando-o

pela área do trapézio e da faixa de pedras. Ou seja, o volume total de solo do

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dique é igual a 72 m² X 3281,83 m, que é 236.291,76 m³, e o volume da faixa

de enrocamento é de 10,42 m² X 3281,83 m, que é 34.196,67 m³.

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5.0 - Demarcação das frentes de serviço

O acesso à cidade de Bom Jesus do Norte se dá pela BR 101 Sul,

seguindo até o município de Apiacá, onde se pega a rodovia ES 297 que liga

Apiacá à Bom Jesus do Norte.

A execução da obra será dividida em duas frentes, uma na porção oeste

da região e a outra na leste, como mostra a figura abaixo.

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Figura 7 - Demarcação das frentes de serviço

Todos os serviços serão iniciados na primeira frente e seguirão até a

segunda.

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6.0 - Jazidas e Zonas de Bota-Fora

As jazidas, que são as fontes de material construtivo, e as zonas de

bota-fora, locais de deposição de material inservível, foram levantadas a partir

de visualização no software Google Earth, sendo detalhadas a seguir.

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Figura 8 - Mapeamento das jazidas e zonas de bota-fora �

6.1 – Jazidas de solo

As jazidas de solo compreendem as fontes de material de 1ª categoria,

que tem diâmetro máximo de 15 centímetros e não apresentam resistência

considerável ao desmonte, sendo do tipo residual ou sedimentar. Optou-se por

padronizar o material como de primeira categoria tendo em vista a escassez de

informações e estudos geotécnicos adequados.

Aduz que os materiais de 1ª categoria podem ser arenosos ou argilosos.

Para realização de terraplanagem necessita-se de solo que atenda as

especificações técnicas determinadas pelo DNIT.

Pelos motivos expostos no início do presente item, considera-se que

uma mistura de materiais arenosos com argilas, que são ligantes, atenderia as

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condições estabelecidas pelo DNIT ou, ainda, os materiais arenosos ou

argilosos encontrados na região também atenderiam individualmente a essas

condições. Enfim, as limitações didáticas impeliram que o material a ser

empregado fosse denominado solo, podendo ser uma mistura de materiais ou

não.

Desse modo, foram mapeadas duas jazidas de solo. A primeira jazida

localiza-se a oeste, a uma distância média de 1000 metros da “frente de

serviço 1”, que é onde os serviços são iniciados. A segunda jazida, mais ao

norte, está a 1820 metros da primeira frente.

6.1.1 – Plano de escavação das jazidas de solo

A escavação da jazida consiste nos seguintes serviços: limpeza da

camada vegetal, escavação (corte) e carga do volume necessário e expurgo do

material, com posterior urbanização da mesma. Os proprietários das terras

onde essas jazidas estão localizadas serão indenizados no valor de R$ 1,04

por m³, conforme padrão do DNIT.

Como exposto, o volume de solo necessário é de 236.291,76 m³. Antes,

porém, cabe explicar o fenômeno do empolamento. Quando um solo é

removido de seu estado natural para o estado solto, ou seja, ao ser retirado da

jazida e transportado, ele adquire um aumento do volume, causado pelo

aumento do índice de vazios do mesmo (água e gases).

O empolamento é calculado através de ensaio de laboratório, mas

devido às limitações da disciplina, adota-se um fator de empolamento igual a

25 %.

Desse modo, para saber o volume solto, ou seja, o volume que o solo

escavado da jazida adquire após sua retirada da mesma, basta multiplicar o

volume a ser escavado (236.291,76 m³) por 1,25 (fator de empolamento),

obtendo-se 295.364,70 m³.

Em resumo, o volume de solo a ser escavado é igual a 236.291,76 m³ e

o volume a ser transportado é 295.364,70 m³.

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A jazida de solo nº 1 fornecerá 20% do volume necessário, que é

47.258,42 m³ de volume escavado e 59.072,94 m³ de volume de transporte. Já

a segunda jazida fornece o restante, que é 189.033,40 m³ de volume escavado

e 236.291,75 m³ de volume a ser transportado.

6.2 – Jazidas de pedras

A escavação da jazida consiste nos seguintes serviços: escavação

(corte) e carga do volume necessário. Os proprietários das terras onde essas

jazidas estão localizadas serão indenizados no valor de R$ 1,04 por m³,

conforme padrão do DNIT. A jazida de pedras está a 2500 metros da frente de

serviço.

6.2.1 – Plano de escavação da jazida de pedras

O volume de pedras necessário é de 34.196,67 m³ e será retirado da

jazida e transportado até a frente de serviço. O recobrimento de pedra será

feito após conclusão do aterro.

6.3 – Zonas de bota-fora

As zonas de bota-fora são locais de deposição de materiais inservíveis

retirados durante a obra. Foram mapeados duas zonas, sendo que a primeira

está a 824 metros da frente de serviço e a segunda está a 610 metros.

O bota-fora deverá receber o volume de material proveniente da limepza

do terreno natural, onde será alocado o corpo de aterro. Tal volume será

mostrado nas próximas páginas. Optou-se por utilizar somente uma zona de

bota-fora, a segunda, que é a mais próxima, sendo que a outra ficará

disponível para eventual necessidade.

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7.0 - Especificação dos Serviços

No presente capítulo são levantados, especificados e quantificados os

serviços de terraplanagem para construção do dique, tendo como referência as

normas e as especificações de serviço padronizadas pelo DNIT. Os serviços

são divididos em:

1. Exploração de jazidas de solos;

2. Exploração de jazida de pedras;

3. Limpeza e desmatamento da frente de serviço;

4. Deposição de material no bota-fora;

5. Execução do aterro (transporte de material e compactação);

6. Execução do enrocamento.

A seguir são detalhados todos os itens levantados acima, conforme

especificação de serviço do DNIT, contidas no Sistema de Custos Rodoviários

2 (SICRO 2), referente ao Estado do Rio de Janeiro, data base de julho de

2009.

Para cálculo do tempo de execução de serviços, consideram-se oito

horas de serviço diárias, durante 20 dias úteis no mês, obtendo-se 160 horas

de serviço por mês.

7.1 - Exploração de jazidas de solos

Este item trata dos serviços de limpeza da camada vegetal da jazida,

escavação do volume necessário, carga e transporte do material até a frente de

serviço.

Inicialmente, faz-se a limpeza da camada vegetal das jazidas de solo,

alocando numa região da mesma o material retirado. Após isso, faz-se a

escavação do volume necessário, carga e transporte até a frente de serviço.

Depois de escavado todo o volume necessário, recoloca-se o material de

limpeza na jazida (expurgo), concluindo assim a exploração das jazidas. Os

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proprietários das terras onde as jazidas se localizam receberão R$ 1,04 por m³

escavado.

7.1.1 – Limpeza da camada vegetal em jazida

O serviço em questão é detalhado pelo item A 01 100 01 do SICRO 2 e

é composto pelo equipamento trator de esteiras com lâmina (108kW) e mão-

de-obra composta por encarregado de turma e dois serventes. Conforme item

em anexo, a produção da equipe é de 571 m² por hora e o custo unitário do m²

é de R$ 0,39.

As áreas de limpeza das jazidas são 15.720,00 m² e 63.011,00 m²,

totalizando 78.731,00 m². Portanto, o serviço de limpeza demandará 18 dias

úteis. Para adiantar o serviço, utilizar-se-á de duas equipes, totalizando 9 dias

úteis de duração total do serviço. O custo total é de R$ 30.705,09 (78731 m² X

R$ 0,39). O serviço gerará um volume de 15.746,20 m³ de material a ser

expurgado.

7.1.2 – Escavação, carga e transporte de material

O serviço de escavação, carga e transporte consiste em escavar solo da

jazida e carregá-lo em um caminhão que o levará até a frente de serviço.

7.1.2.1 – Escavação, carga e transporte de material da Jazida 1

A jazida 1 está a 1,00 km da frente de serviço, ou seja, DMT igual a

1000 metros, e é responsável por 47.258,42 m³. Desse modo, esse serviço se

enquadra no item S 01 100 13 do SICRO 2 e tem uma produção de equipe de

214,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 7,59.

Isso posto, o tempo de execução do serviço é de 221 horas ou 28 dias

úteis para uma equipe, que possui os seguintes equipamentos e mão-de-obra:

• Equipamentos: um trator de esteiras com lâmina (228 kW), um

motorscraper (272 kW), uma motoniveladora (105 kW) e cinco

caminhões basculante de 20 toneladas;

• Mão-de-obra: um encarregado de turma e três serventes.

� 19

O custo total do serviço é obtido através da multiplicação entre

47.258,42 m³ e R$ 7,59, que é R$ 358.691,41.

7.1.2.2 – Escavação, carga e transporte de material da Jazida 2

A jazida 2 está a 1,82 km da frente de serviço, ou seja, DMT igual a

1820 metros, e é responsável por 189.033,40 m³. Desse modo, esse serviço se

enquadra no item S 01 100 18 do SICRO 2 e tem uma produção de equipe de

214,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 9,16.



• Equipamentos: um trator de esteiras com lâmina (228 kW), uma

carregadeira de pneus, uma motoniveladora (105 kW) e seis

caminhões basculante de 20 toneladas;

• Mão-de-obra: um encarregado de turma e três serventes.

Para otimizar a execução da obra, utilizar-se-á de quatro equipes para

este serviço, com prazo de execução passando a ser de 28 dias úteis,

ocorrendo simultaneamente com a escavação da outra jazida. O custo total do

serviço é obtido através da multiplicação entre 189.033,40 m³ e R$ 9,16, que é

R$ 1.731.545,94.

7.1.3 – Expurgo de jazida

O serviço de limpeza gerou um volume de 15.746,20 m³ a ser

expurgado. A equipe de expurgo da jazida tem produção de 106 m³ por hora,

custo de R$ 2,03 por m³ e é formada por um trator de esteiras com lâmina,

encarregado de turma e dois serventes.

Desse modo, o tempo de execução do serviço é de 149 horas ou 19 dias

úteis e terá um custo de R$ 31.964,79.

� 20

7.1.4 – Indenização de jazida

O valor da indenização da jazida, ou seja, valor pago ao proprietário da

mesma, é de R$ 1,04 por m³ escavado. Desse modo, a indenização para as

jazidas 1 e 2 é de R$ 49.148,76 e R$ 196.594,74, respectivamente.

7.2 - Exploração de jazida de pedras

Este item trata dos serviços de escavação do volume de pedras

necessário, carga e transporte do material até a frente de serviço. Como as

pedras são materiais de 3ª categoria, utilizar-se-ão de equipamento próprio

para escavação das mesmas. Os proprietários das terras onde as jazidas se

localizam receberão R$ 1,04 por m³ escavado.

7.2.1 – Escavação, carga e transporte de material da jazida

A jazida de pedra está a 2,50 km da frente de serviço, ou seja, DMT

igual a 2500 metros, e é responsável por 34.196,67 m³. Desse modo, esse

serviço se enquadra no item S 01 102 07 do SICRO 2 e tem uma produção de

equipe de 36,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 26,75.



• Equipamentos: uma carregadeira de pneus, um compressor de ar,

uma perfuratriz manual, uma perfuratriz sobre esteiras e dois

caminhões basculante para rocha de 18 toneladas;

• Mão-de-obra: um encarregado de turma, um blaster e um

servente, além de diversos materiais.

Para agilizar o serviço, adotam-se três equipes. Desse modo, o tempo

de execução passa a ser 317 horas ou 40 dias. O custo total do serviço é

obtido através da multiplicação entre 34.196,67 m³. e R$ 26,75, que é R$

914.760,92.

� 21

7.2.2 – Indenização de jazida

O valor da indenização da jazida, ou seja, valor pago ao proprietário da

mesma, é de R$ 1,04 por m³ escavado. Desse modo, a indenização para a

jazida de pedra é de R$ 35.564,54.

7.3 - Limpeza e desmatamento da frente de serviço

O item em questão, que é normalizado pela Especificação de Serviço nº

104-2009/ES do DNIT, abrange os serviços iniciais necessários para abertura

da frente de serviço e preparação do terreno para receber o material de aterro.

Na margem do rio, a vegetação típica é de pequeno porte com

quantidade média, sendo considerada, portanto, desmatamento leve. A

execução do serviço de desmatamento inclui a retirada de plantas, raízes e

solo altamente orgânico, numa espessura de 20 centímetros. Recorre-se à

Figura 3, de onde se obtém a largura base do dique, que é de 22 metros. Em

síntese, a faixa de limpeza compreende a margem do rio mais 22 metros

avançando até a cidade, numa espessura de 0,20 metros. Isso posto, o volume

de material inservível, retirado pelo serviço de limpeza, é obtido pela

multiplicação entre a largura da faixa de limpeza (22 metros), o comprimento do

dique (3.281,83 metros) e a espessura (0,20 metros), totalizando 14.440,05 m³.

A área da faixa de limpeza é de 72.200,26 m². O material retirado neste serviço

deve ser depositado no Bota-Fora 2.

O serviço em epígrafe é detalhado pelo item S 01 000 00 do SICRO 2,

cuja equipe é composta por um trator de esteiras com lâmina (228 kW),

encarregado de turma e dois serventes. O preço unitário do item é de R$ 0,30

por m2 e a produção da equipe é de 1444,00 m² por hora.

A área total de limpeza é de 72.200,26 m², portanto, o tempo de

execução é de 50 horas ou 7 dias úteis. O valor total do serviço é R$

21.660,08.

7.4 – Deposição de material no bota-fora

O item em questão trata da descarga e espalhamento do material

proveniente da limpeza e desmatamento da frente de serviço, num volume de

� 22

14.440,05 m³, na zona de bota-fora nº 2. Após isso, deverá ser feita a

compactação da região e posterior recomposição da cobertura vegetal.

7.4.1 – Transporte e descarga de material inservível

O material inservível gerado deve ser transportado até o bota-fora. Para

tanto, utiliza-se de caminhão basculante com capacidade de 10 m³ de carga,

detalhado no item A 00 001 05 do SICRO 2. A produção é de 197 tkm por hora

e tem custo unitário de R$ 0,55 por tkm. Um tkm significa transportar uma

tonelada de material em um quilômetro de rodovia. Portanto, para transportar

14.440,05 m³ de material inservível por 0,61 km, que é a distância da frente de

serviço ao bota-fora, obtém-se um valor em tkm de 8808,43.

Desse modo, o tempo de execução é de 45 horas ou 6 dias e tem um

custo total de R$ 4.844,64.

7.4.2 – Compactação de bota-fora

O material inservível transportado e descarregado no bota-fora deve ser

compactado, objetivando a regularização do terreno. Tal serviço é detalhado no

item S 01 513 01 do SICRO 2. A produção é de 336 m³ por hora e tem custo

unitário de R$ 1,75 por m³. O volume de material a ser compactado é o mesmo

transportado pelo caminhão basculante, que é 14.440,05 m³.



• Equipamentos: uma motoniveladora, um trator agrícola, um rolo

compressor pé de carneiro vibratório, grade de discos e caminhão

tanque de 10.000 litros;

• Mão-de-obra: um encarregado de turma e dois serventes.

Desse modo, o custo total do serviço é de R$ 25.270,09.

7.5 – Execução do aterro

O item em questão trata do espalhamento do material proveniente das

jazidas de solos e compactação do corpo de aterro a 100% do proctor normal

� 23

nos 20 centímetros finais e a 95% do proctor normal nas camadas inferiores. O

aterro deverá ser executado em camadas de 20 centímetros, seguindo as

regras de compactação acima.

O dique possui altura de seis metros, portanto, são 30 camadas de

aterro com espessura de 20 centímetros. Nas 29 inferiores, a compactação

deve ser feita a 95% do proctor normal, com o rolo compactador passando a

cada vez que uma camada é concluída. Na camada mais superior, deverá ser

feita a compactação a 100% do proctor normal. O volume total das 29 primeiras

camadas é 206.755,35 m³ e da última camada é de 29.536,47 m³.

Os solos quando compactados sofrem uma redução de volume. O fator

de redução é dado pela relação entre a massa específica do material

compactado pela massa específica natural. Como não se dispõe de estudos

geotécnicos do material, estima-se um fator igual a 20%. Sabendo que o

volume que chegará à frente de serviço é 295.364,70 m³, que é o volume de

transporte, este sofrerá uma redução de 20%, passando a ser, após a

compactação, igual a 236.291,76 m³, que é exatamente igual ao volume de

solo necessário para a composição do aterro do dique.

7.5.1 – Compactação do aterro

A compactação do aterro é dividida entre compactação a 95% do proctor

normal e a 100% do proctor normal, pois são itens diferentes no SICRO 2.

7.5.1.1 – Compactação do aterro a 95% do proctor normal

O volume das 29 primeiras camadas é 206.755,35 m³, que é a

quantidade de material a ser compactado a 95% do proctor normal. Desse

modo, esse serviço se enquadra no item S 01 510 00 do SICRO 2 e tem uma

produção de equipe de 224,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 2,24.




compressor pé de carneiro vibratório, grade de discos e dois

caminhões tanque de 10.000 litros;

� 24


Para otimizar o serviço, adotam-se cinco equipes. Desse modo, o tempo

de execução passa a ser de 24 dias úteis. O custo total do serviço é obtido

através da multiplicação entre 206.755,35 m³ e R$ 2,24, que é R$ 463.131,98.

7.5.1.2 – Compactação do aterro a 100% do proctor normal

O volume da última camada é 29.536,47 m³, que é a quantidade de

material a ser compactado a 100% do proctor normal. Desse modo, esse

serviço se enquadra no item S 01 511 00 do SICRO 2 e tem uma produção de

equipe de 168,00 m³ por hora. O custo unitário do m³ é R$ 2,64.




compressor pé de carneiro vibratório, grade de discos e dois

caminhões tanque de 10.000 litros;


Para otimizar o serviço, adotam-se quatro equipes. Desse modo, o

tempo de execução passa a ser 44 horas ou 6 dias úteis. O custo total do

serviço é obtido através da multiplicação entre 29.536,47 m³ e R$ 2,64, que é

R$ 77.976,28.

7.6 – Execução do enrocamento

O enrocamento deverá ser executado após a conclusão do aterro de

solo. O serviço em questão é a execução do enrocamento com pedra

arrumada, sem rejunte, uma escorada na outra e no fundo do rio.

O serviço de execução de enrocamento com pedra arrumada é

detalhado no item nº S 05 000 00 do SICRO 2. O equipamento utilizado é

caminhão basculante 5 m³ 8,8 toneladas (130 kw) e a mão-de-obra é formada

por um pedreiro e dez serventes. A composição retirada do SICRO 2 está em

� 25

anexo. A produção da equipe é de 2,00 m³ por hora, num custo total unitário

(com 19,60% de LDI) de R$ 149,37 por m³.

O volume de enrocamento é 208,40 m³. Dividindo-se esse volume pela

produção da equipe, obtém-se um tempo de execução igual a 104,3 horas para

uma equipe. Para agilizar a execução, optou-se por duas equipes trabalhando

simultaneamente, o que faz com que sejam 52,15 horas de trabalho por

equipe. Desse modo, a execução do enrocamento durará sete dias úteis (52,15

/ 8). O custo total é de R$ 15.579,21 (104,3 h * R$ 149,37).

� 26

8.0 – Especificação da Distância Média de Transporte

Neste capítulo são resumidos as distâncias médias de transporte

envolvidas nos serviços especificados para construção do dique numa tabela,

que segue abaixo:

Tabela 1 - Resumo das Distâncias Médias de Transporte (DMT )

DESCRIÇÃO ORIGEM DESTINO DISTÂNCIA (km) VOLUME

(m³)

Transporte de material da jazida para a frente de serviço

Jazida de solo 1

Frente de Serviço 1

1,00 59.072,94


Jazida de solo 2


1,82 236.291,75


Jazida de

pedras


2,50 34.196,67

Transporte de material inservível da frente de serviço até o bota-fora

Frente de

serviço 1Bota-fora 2 0,61 14440,05

� 27

9.0 – Planilha Orçamentária

Neste capítulo é apresentada a planilha orçamentária final, feita a partir

dos serviços quantificados anteriormente. Usou-se o SICRO 2 do DNIT como

referencial de custos, sendo que o percentual de Lucro e Despesas Indiretas é

igual a 19,60% e já está incluído nos itens. O valor total da obra é de R$

3.972.987,95,

Serviço SICRO nº

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Limpeza camada vegetal em jazida (const e restr.) A 01 100 01 m² 78.731,00 R$ 0,39 R$ 30.705,09 2 571 9Esc. carga tr. mat 1ª c. DMT 800 a 1000m c/carre (jazida 1) S 01 100 13 m³ 47.258,42 R$ 7,59 R$ 358.691,41 1 214 28Esc. carga tr. mat 1ª c. DMT 1800 a 2000m c/carreg (jazida 2) S 01 100 18 m³ 189.033,40 R$ 9,16 R$ 1.731.545,94 4 214 28Expurgo de jazida (const e restr) A 01 105 01 m³ 15.746,20 R$ 2,03 R$ 31.964,79 1 106 19Indenização da jazida 1 M980 m³ 47.258,42 R$ 1,04 R$ 49.148,76 0 0 0Indenização da jazida 2 M980 m³ 189.033,40 R$ 1,04 R$ 196.594,74 0 0 0

Esc. carga transp. mat 3a cat DMT 1000 a 1200m S 01 102 07 m³ 34.196,67 R$ 26,75 R$ 914.760,92 3 36 40Indenização da jazida de pedras M980 m³ 34.196,67 R$ 1,04 R$ 35.564,54 0 0 0

Desm. dest. limpeza áreas c/arv. diam. até 0,15 m S 01 000 00 m² 72.200,26 R$ 0,30 R$ 21.660,08 1 1444 7

Transp. local c/ basc. 10m3 rodov. não pav (const) A 00 001 05 tkm 8808,43 0,55 R$ 4.844,64 1 197 6Compactação de material de "bota-fora" S 01 513 01 m³ 14.440,05 R$ 1,75 R$ 25.270,09 1 336 6

PLANILHA ORÇAMENTÁRIA

R$ 2.398.650,72

R$ 950.325,46

R$ 30.114,72

R$ 21.660,08

Exploração de jazidas de solos

Exploração de jazida de pedras

Limpeza e desmatamento da frente de serviço

Deposição do material no bota-fora

Compactação de aterros a 95% proctor normal S 01 510 00 m³ 206.755,35 R$ 2,24 R$ 463.131,98 5 224 24Compactação de aterros a 100% proctor normal S 01 511 00 m³ 29.536,47 R$ 2,64 R$ 77.976,28 4 168 6

Enrocamento de pedra arrumada S 05 000 00 m³ 208,4 R$ 149,37 R$ 31.128,71 2 2 7

R$ 3.972.987,95

R$ 541.108,26

R$ 31.128,71

TOTAL GERAL:

Execução do aterro

Execução do enrocamento

� 30

10.0 – Cronograma físico

Neste capítulo, apresenta-se o cronograma físico de execução da obra,

elaborado no software MS Project 2003. O “Gantti de Controle” a seguir

representa a evolução da obra de acordo com os vínculos entre cada etapa.

O prazo total de execução é de 138 dias úteis, que são

aproximadamente 7 meses (6 meses e 18 dias úteis), considerando um mês

igual a 20 dias úteis.

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09

� 36

11.0 - ANEXOS

� 47

REFERÊNCIAS

1. BALBINO, Adson Aislan Novaes; FARIA, Guilherme Campos Dell’Orto

de; GONÇALVES, Natan Trancoso. Estudo Hidrológico do Rio

Itabapoana. Apresentado ao Professor Fábio Zorzal da disciplina de

Hidrologia do Instituto Federal do Espírito Santo, no semestre 2009/1.

2. CALDAS, Juliana Lopes; DIAS, Maykon Barth de Oliveira; BORLOTI,

Talles Sonegheti. Estudo Hidrológico. Apresentado ao Professor Fábio

Zorzal da disciplina de Hidrologia do Instituto Federal do Espírito Santo,

no semestre 2009/1.

3. COSTA, Alberto Frederico Salume; TEIXEIRA, Brian Egídio Silva; REIS,

Geovani Firme; ALMEIDA, Rafael Gegenheimer de. Estudo

Hidrológico da Bacia do Rio Itabapoana com Foz na Cidade de Bom

Jesus do Norte (ES). Apresentado ao Professor Fábio Zorzal da

disciplina de Hidrologia do Instituto Federal do Espírito Santo, no

semestre 2009/1.

4. ZORZAL, Fábio Márcio Bisi. Estudo dirigido – Orientações para

elaboração do trabalho de terraplanagem. Instituto Federal do Espírito

Santo, 2008/2.

5. Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes - DNIT.

Especificação de Serviço nº 278/97 – Terraplanagem: Serviços

Preliminares. Disponível em:

<http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNER-

ES278-97.pdf>. Acesso em 14 set. 2009.


Especificação de Serviço nº 279/97 – Terraplanagem: Caminhos de

Serviço. Disponível em:

<http://www1.dnit.gov.br/arquivos_internet/ipr/ipr_new/normas/DNER-

ES279-97.pdf>. Acesso em 14 set. 2009.


Especificação de Serviço nº 106/09 – Terraplanagem: Cortes.

� 48

Disponível em: <http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNIT106_2009_ES.pdf>.

Acesso em 02 dez. 2009.


Especificação de Serviço nº 107/09 – Terraplanagem: Empréstimos.




Especificação de Serviço nº 108/09 – Terraplanagem: Aterros.




Sistema de Custos Rodoviários 2 - Manual. Disponível em:

<http://www1.dnit.gov.br/rodovias/sicro/manual.htm>. Acesso em 02 dez.

2009.


Sistema de Custos Rodoviários 2 – Estado: Rio de Janeiro – Data

base: julho/2009. Disponível em:

<http://www1.dnit.gov.br/rodovias/sicro/download/RJ0907_INFORMATIV

O.zip>. Acesso em 02 dez. 2009.

trabalho de terraplanagem dique de contenção

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